Mô tả bộ chế hòa kí 2 họng của toyota, thường sử dụng trong các xe sử dụng nhiên liệu xăng đời cũ, các chế độ làm việc của bộ chế hòa khí, không tải, toàn tải tăng tốc với các hình ảnh sinh động rất để hiểu.
Trang 1BỘ CHẾ HOÀ KHÍ TRÊN ĐỘNG CƠ TOYOTA HIỆN ĐẠI
Trên hình vẽ: Họng A là họng sơ cấp, họng B là họng thứ cấp Ở kiểu I, bướm ga thứ cấp được điều khiển nhờ bầu chân không, đóng mở theo sức hút ở họng khuyếch tán
Ở kiểu II, bướm ga thứ cấp được kết nối cơ khí với bướm ga sơ cấp, một bướm gió điều khiển tiết diện gíc lơ thứ cấp thông qua kim xăng
Trang 2Khi mở bướm ga, động cơ hút không khí đi vào, theo hiệu ứng Ven tu ri, tại họng khuyếch tán 7 sẽ hút xăng phun từ buồng phao hoà trộn với không khí để cung cấp cho động cơ Lượng xăng hoà trộn được quyết định bởi gíc lơ xăng 8 và gíc lơ không khí 5 Khi chạy không tải, bướm ga mở nhỏ, động cơ lấy hoà khí từ mạch không tải sau bướm
ga, lượng hoà khí được điều chỉnh bởi vít 9 (vít gió) Xăng cung cấp cho bộ chế hoà khí qua đường 1 Phao 3 và van 2 bảo đãm ổn định mực xăng trong buồng phao Ống thông
1
5
4 3
2
6
9 8
7
Trang 3BƠM TĂNG TỐC
Khi mở bướm ga đột ngột ( tăng tốc ), không khí có xu hướng nạp vào nhiều hơn xăng, hoà khí bị loãng, động cơ khựng lại chốc lát, ô tô tăng tốc kém Để khắc phục hiện tượng đó, khi mở nhanh bướm ga, bơm tăng tốc sẽ phun xăng vào để đảm bảo hoà khí đủ đậm cho động cơ Với cấu tạo van bi đặc biệt của bơm tăng tốc, khi mở bướm ga từ từ, xăng sẽ không được phun vào
Trang 4Cơ cấu này bố trí trên bộ chế hoà khí kiểu I, khi bướm ga sơ cấp mở nhỏ hơn 450 , cần 4 thông qua lò xo 3 khoá cứng càng 5 không cho bướm ga thứ cấp mở Khi bướm ga
sơ cấp mở lớn hơn 450 , chốt 1 tỳ lên càng 2 làm cần 4 đi xuống ấn lên càng 6 đẩy bướm
ga thứ cấp hé mở trước khi bầu chân không tác động Khi cần 4 đi xuống, càng 5 được tự do, bầu chân không điều khiển bướm ga thứ cấp đóng mở nhẹ nhàng theo sức hút trong họng khuyếch tán
Cơ cấu này chỉ cho phép bướm ga thứ cấp mở khi bướm ga sơ cấp đã mở khoảng 450 - 550 và đồng thời nó cũng tác động làm bướm ga thứ cấp hé mở trước khi bầu chân không
điều khiển
CƠ CẤU KHOÁ VÀ TÁC ĐỘNG HÉ MỞ BƯỚM GA THỨ CẤP
3 2
6 4
Trang 5Các bộ chế hoà khí trên các động cơ hiện đại có bướm gió được điều khiển đóng mở tự động theo nhiệt độ động cơ Do đó, khi nhiệt độ động cơ chưa cao (nhỏ hơn 400), bướm gió luôn đóng lại, lúc này động cơ cũng cần phải chạy không tải với số vòng quay nhanh hơn Để đáp ứng yêu cầu đó, trên bộ chế hoà khí có bố trí cơ cấu điều khiển chạy không tải nhanh theo độ mở bướm gió Cấu tạo cơ cấu này như ở hình vẽ Khi bướm gió đang đóng, thông qua thanh 1 nó điều khiển cam không tải nhanh 2 Càng 3 sẽ tựa vào
vị trí cao của cam không tải nhanh 2 để mở bướm ga lớn hơn Khi nhiệt độ động cơ tăng lên, bướm gió được mở lớn dần, thông qua thanh 1 nó điều khiển cam không tải nhanh 2 để bướm ga đóng lại dần Động cơ chuyển sang chạy không tải chậm Ngoài ra, khi nhiệt độ động cơ còn thấp, bướm gió chưa mở, nếu mở lớn bướm ga sẽ gây nên hiện tượng " ngộp xăng" Để khắc phục hiện tượng đó, người ta bố trí thêm cơ cấu mở cưỡng bức bướm gió Khi mở lớn bướm ga, càng 4 sẽ đẩy vào cam không tải nhanh 2 để mở cưỡng bức bướm gió một góc 400
CƠ CẤU CAM KHÔNG TẢI NHANH VÀ MỞ CƯỠNG BỨC BƯỚM GIÓ
1 Bướm gió đóng động cơ sẽ chạy không tải nhanh, bướm gió mở động cơ sẽ chạy không tải thấp
2 Khi bướm ga mở hoàn toàn nó sẽ điều khiển mở cưỡng bức bướm gió khoảng 400
1
2 4
3
Trang 6Khi bướm ga mở lớn, tốc độ động cơ quay nhanh, nếu đóng bướm ga đột ngột sẽ gây nên hiện tượng " sặc xăng ", gây ô nhiểm môi trường Để khắc phục hiện tượng đó, người ta bố trí thêm bộ đệm bướm ga Khi bướm ga mở lớn, độ chân không sau bướm ga nhỏ, bầu chân không đẩy càng 1 ra xa (theo hướng mở lớn bướm ga) Khi đóng đột ngột, bướm ga sẽ bị càng 1 cản trở Thông qua bộ giảm chấn 2, bầu chân không 3 sẽ giúp cho bướm ga đóng lại từ từ
BỘ ĐỆM BƯỚM GA
1
2 3
Trang 7Đối với bộ chế hoà khí điều khiển bướm ga thứ cấp bằng cơ khí (kiểu II), khi bướm gió chưa mở, càng 2 sẽ khoá càng 5 để không cho bướm ga thứ cấp mở ra Chỉ khi nào bướm gió mở hết, bướm ga thứ cấp mới được tự do đóng mở theo bướm ga sơ cấp thông qua một lò xo xoắn Tuy nhiên, bướm ga thứ cấp chỉ được điều khiển mở ra khi bướm ga sơ cấp đã mở được 1/3 hành trình
KẾT CẤU ĐIỀU KHIỂN BƯỚM GA THỨ CẤP BẰNG CƠ KHÍ
4 5
2
3
1
6
Trang 8Nguyên lý làm việc: Khi động cơ chưa nổ, bướm gió đóng kín Khi khởi động động cơ nổ, sức hút tăng lên tác động vào khoang b của bầu chân không làm bướm gió hé mở để cung cấp thêm khí nạp cho động cơ (tránh ngộp xăng) Bộ giảm chấn c giúp cho bướm gió mở từ từ (êm dịu) Khi nhiệt độ động cơ còn thấp, van d điều khiển cho ống 1 và 2 thông nhau, khoang a của bầu chân không không tác dụng Khi nhiệt độ động cơ tăng lên, van d điều khiển cho ống 2 và 3 thông nhau, ống 3 cung cấp sức hút cho khoang a tác động mở bướm gió đến 60% hành trình
CƠ CẤU MỞ BƯỚM GIÓ TỰ ĐỘNG
a
3
b
c 2
d 1
Trang 9Vì sức hút động cơ thay đổi theo chế độ làm việc của động cơ nên tác động của bầu chân không lên bướm gió cũng thay đổi theo Để mở hoàn toàn bướm gió khi động
cơ đã nóng, người ta dùng lò xo xoắn lưỡng kim nhiệt Khi lò xo này được đốt nóng bằng điện cung cấp bởi máy phát hoặc bằng khí xả động cơ, nó sẽ điều khiển mở hoàn toàn bướm gió
CƠ CẤU ĐIỀU KHIỂN BƯỚM GIÓ MỞ HOÀN TOÀN
Trang 10Khi nhiệt độ động cơ cao, nếu ngừng máy, xăng trong buồng phao bộ chế hoà khí bốc hơi ra ngoài qua lỗ thông hơi gây ô nhiểm môi trường Để khắc phục hiện tượng đó, người ta bố trí một hộp than hoạt tính b và một van điện từ a để hấp thụ hơi xăng Khi ngừng động cơ, van điện từ a mất điện, lò xo đẩy van đóng lỗ thông hơi, đồng thời mở van cho buồng phao thông với hộp than b, than hoạt tính sẽ hấp thụ xăng bay hơi Khi khởi động động cơ, van điện từ a được cấp điện nó điều khiển cắt đường thông buồng phao với hộp than, đồng thời mở lỗ thông hơi cho buồng phao Hơi xăng trong hộp than sẽ được hút vào động cơ qua một đường khác
Ngoài ra, khi nhiệt độ động cơ cao, xăng bốc hơi mạnh, hoà khí có nguy cơ đậm
VÀ BÙ KHÔNG TẢI NÓNG
a
b
c
Trang 11Khi động cơ chạy ở chế độ không tải, độ chân không sau bướm ga tác động vào khoang b của bầu chân không kéo đen cô c tăng góc đánh lửa sớm thêm khoảng 70 Khi mở lớn bướm ga, độ chân không tác dụng lên b giảm đi, đồng thời độ chân không tác dụng lên khoang a tăng lên Góc đánh lửa sớm theo độ chân không lúc này tăng lên lớn nhất đến khoảng 140 Khi bướm ga mở hoàn toàn, góc đánh lửa sớm theo độ chân không giảm đi Bộ giảm chấn d làm cho góc đánh lửa sớm tăng từ từ (êm dịu) nhưng giảm thì nhanh hơn
CƠ CẤU ĐIỀU CHỈNH ĐÁNH LỬA SỚM CHÂN KHÔNG
d
c
Trang 12Tương tựa như ở trên, cơ cấu này được bố trí thêm một van một chiều c và một van lưỡng kim nhiệt d nối song song Khi nhiệt độ động cơ còn thấp, van d đóng, thông qua van một chiều c, sức hút tác dụng lên khoang a của bầu chân không và giữ cố định góc đánh lửa sớm Khi động cơ nóng lên, van d mở ra, van c mất tác dụng, cả hai khoang a và b tác dụng tăng giảm góc đánh lửa sớm theo độ chân không
CƠ CẤU ĐIỀU CHỈNH ĐÁNH LỬA SỚM CHÂN KHÔNG
a b c
d
Trang 13Ở độ cao trên 1000 Km so với mặt nước biển, không khí sẽ loãng hơn, hoà khí cung cấp cho động cơ có nguy cơ đậm lại, động cơ làm việc không tốt Để khắc phục hiện tượng đó, người ta bố trí hộp xếp b có thể co giản theo áp suất khí quyển để điều khiển đóng mở van c Khi van c đóng, sức hút động cơ sẽ tác động làm mở van d, không khí sẽ qua lưới lọc a, qua van d và vào làm loãng mạch xăng chính, hạn chế sự đậm đặc Van lưỡng kim nhiệt e sẽ đóng khi nhiệt độ động cơ còn thấp và sẽ mở ra khi động cơ nóng lên Như vậy, lúc nhiệt độ thấp van e không cung cấp sức hút để mở van d, hoà khí sẽ đậm đặc giúp động cơ dễ khởi động và chạy không tải lạnh tốt hơn Hệ thống điều khiển góc đánh lửa hoạt động tương tựa như phần đã trình bày trước
CƠ CẤU ĐIỀU CHỈNH ĐÁNH LỬA SỚM CHÂN KHÔNG
VÀ THIẾT BỊ BÙ KHÍ NẠP Ở VÙNG CAO
c d
b
a e
Trang 14Ở nhiệt độ thấp, quá trình tăng tốc cần hoà khí đậm hơn Ngoài bơm tăng tốc chính, người ta còn bố trí thêm một bơm tăng tốc phụ khi lạnh Khi nhiệt độ thấp, van chân không điều khiển bằng nhiệt c nối cho sức hút trong họng BCHK tác dụng vào bầu chân không của bơm tăng tốc phụ b Lúc này màng bơm mở rộng thể tích để nạp xăng vào qua van hút Nếu mở bướm ga đột ngột, sức hút sau bướm ga giảm, lò xo đẩy màng bơm nén lại đẩy xăng phun vào họng bộ chế hoà khí (phun song song với bơm tăng tốc chính) Nếu bướm ga mở từ từ, sức hút giảm từ từ, màng bơm nén lại từ từ, xăng sẽ rò rỉ về lại van hút mà không phun vào họng BCHK, không thực hiện quá trình bơm xăng (tương tự bơm tăng tốc chính) Khi nhiệt độ động cơ cao, van c ngừng cung cấp sức hút cho bơm tăng tốc phụ, quá trình bơm tăng tốc phụ không xãy ra
Đối với động cơ xăng, khi động cơ làm việc trong thời dài, nhiệt độ của các chi
b
c a
Trang 15Khi nhiệt độ trong quá trình cháy của động cơ lớn hơn 20000C, khí nitơ trong không khí sẽ bị ô xy hoá thành NOx , đây là khí độc gây ô nhiểm môi trường Để giảm nhiệt độ này, người ta đưa lại một lượng khí cháy ở ống xả về lại ống nạp để nạp vào động cơ (lượng hồi lưu khí xả khoảng 5%) Hệ thống này làm việc khi động chạy toàn tải và nhiệt độ cao Ở nhiệt độ cao, van c cung cấp sức hút cho van d Tuy nhiên, khi nào van e (van EGR) đóng lại thì sức hút mới có tác dụng mở van d để hồi lưu khí xả Van e đóng lại khi bướm ga mở lớn và áp lực khí cháy cao Khi van d mở, khí cháy ở ống xả b sẽ hồi lưu sang ống nạp a và trộn lẫn với hoà khí Nếu xãy ra hồi lưu khí xả, hiệu suất động cơ sẽ có giảm, tuy nhiên nhờ quá trình đó mà khí xả động cơ không gây
ô nhiểm môi trường
HỆ THỐNG HỒI LƯU KHÍ XẢ
a
b
c
d e
Trang 16Nếu nhiệt độ môi trường quá thấp, động cơ khó khởi động và chạy không tải kém
Vì vậy, người ta bố trí thêm hệ thống sấy khí nạp Ở nhiệt độ thấp, van d nối thông đường 1 với 2, cung cấp sức hút điều khiển van c đóng đường nạp khí lạnh a và mở đường nạp khí nóng b để hút vào động cơ (khí nóng do thiết bị sấy cung cấp) Khi động
cơ nổ, nhiệt độ động cơ tăng lên, van d đóng dần đường nối 1với 2, sức hút cung cấp cho van c giảm dần (sức hút lấy sau bộ chế hoà khí e), nó đóng dần đường khí nạp nóng b và mở dần đường nạp khí lạnh a Khi nhiệt độ động cơ quá nóng, van d nối thông đường 3 với đường 2 để nạp thêm không khí vào sau BCHK e (bù không tải nóng tương tự van lưỡng kim nhiệt) Trên van d, ống 1 nối thông với bầu chân không c, ống 2 nối với họng nạp sau bướm ga, ống 3 nối với ống nạp trước bộ chế hoà khí
d
e c
b
a d
3
3
Trang 17Trong khí xả của động cơ có thể còn xót lại nhiên liệu cháy chưa hết hoặc khí CO sinh ra do quá trình cháy không tốt, những khí này sẽ gây ô nhiễm môi trường không khí Để hạn chế hai chất này thải ra môi trường, người ta cho đốt cháy lại khí xả trước khi thải ra ngoài Muốn như vậy, người ta cho thổi không khí vào đường ống xả Người
ta có thể dùng bơm để thổi khí vào hoặc dùng sức hút tự nhiên của luồng khí xả kết hợp với van một chiều (như hình vẽ) Với nhiệt độ cao của khí xả, nhiên liệu còn xót lại và
CO sẽ cháy sạch
HỆ THỐNG ĐỐT LẠI KHÍ XẢ
Trang 18Để không gây ô nhiểm môi trường, hơi dầu trong hộp trục khuỷu được đưa vào đường nạp b của động cơ để đốt cháy nó Hơi dầu trong hộp trục khuỷu được hình thành từ dầu bôi trơn và hoà khí từ buồng cháy lọt xuống Ở chế độ toàn tải hoà khí sẽ lọt xuống các te là nhiều nhất và ở tốc độ động cơ càng cao hoà khí lọt xuống các te càng ít Để hút khí được tốt, người ta bố trí van PCV (chi tiết e) và đường hút khí như hình vẽ Ở tốc độ thấp, sức hút trên đường ống nạp thấp mà sự lọt khí càng nhiều nên người ta bố trí thêm đường ống dẫn khí d, khi khí trong hộp trục khuỷu nhiều nó sẽ tràng vào đường ống nạp trước bộ chế hoà khí c
d
c
a
b d
e
f
§ĩng C¬
Van PCV